背景扣除matlab_基于背景减法的目标检测在Matlab中的实现方法
云
南
大
学
学
报
(
自
然
科
学
版
)
,
2009,
31
(
S2)
:
59
～
61
CN
53
-
1045
/N
I
SSN
0258
-
7971
Journa
l
of
Y
unnan
Un
i
versity
基于背景减法的目标检测在
M
a
tl
ab
中的实现方法
3
李红伦
,
李
勃
,
阮湘辉
,
李文兵
(
昆明理工大学
信息工程与自动化学院
,
云南
昆明
650051
)
)
摘要
:
目标检测是视频图像跟踪识别系统中的一个重要环节
,
介绍基于背景减法进行运动目标检测的原
理
,
研究了其在
Matlab
环境下的实现方法
,
给出处理流程
,
并结合车辆和行人实例进行实现和分析
.
关键词
:
背景减法
;
目标检测
;Matlab
中图分类号
:
TP
391
.
41
文献标识码
:
A
文章编号
:
0258
-
7971
(
2009
)
S2
-
0059
-
03
运动目标检测通常处于计算机图像
、
视频处理
工作的底层
,
是各种后续高级处理或应用
,
如目标
跟踪
、
目标分类
、
目标行为理解等的基础
.
它除了在
视频监控
[
1
]
、
人体运动分析
[
2
]
等视频图像处理系
统中被广泛应用外
,
还被应用在工业
、
医学
、
军事
、
教育
、
商业
、
体育等领域中
.
运动目标检测的目的是对序列图像使用基于信
号检测的方法自动分离出运动像素点和静止象素
点
,
将变化区域从背景图像中提取出来
,
一般是确定
目标所在区域和颜色特征
.
依据前景目标所处的背
景环境
,
可以将运动目标检测划分为两类
:
静态背景
下运动目标检测和动态背景下运动目标检测
.
从国内外的文献来看
,
运动目标检测的算法非
常多
,
目前广泛应用的运动区域检测方法可以分为
下面几类
:
模板匹配
、
光流
、
时间差分
、
背景减除法
.
Matlab
软件作为当今流行的科学计算软件
,
提供了
的图像处理函数
,
涵盖了图像处理的包括近期研究
成果在内的几乎所有的技术方法
,
是学习和研究图
像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱
.
本文
研究内容是在
Matlab
环境中实现采用背景减法原
理对静态背景下的运动目标进行检测
.
1
背景减法
背景减法
(
Backgr
ound
Subtracti
on
)
,
或称背景
差法
,
是目前运动检测中的主流方法
,
它是利用含
有运动目标的当前图像与背景图像的差分来检测
运动区域的一种技术
.
背景差法基本思想是
:
首先
,
用事先存储或者实
时得到背景图像序列为每个像素进行统计建模
,
得
到背景模型
B
k
,
将当前含有运动目标的图像帧
f
k
和
背景模型
B
k
相减
,
即公式
(
1
)
,
其中
D
k
为作差后的
结果
;
其次
,
将计算结果在一定阈值
T
限制下进行二
值化
,
如公式
(
2
)
,
判断出当前图像中出现的偏离背
景模型值较大的那些象素
,
则为出现的运动目标像
素
,
其中
R
k
为含有目标的二值化图像
.
由于运动物
体和背景在灰度或色彩上存在差别
,
相减、
阈值操作
后得到的结果直接给出了目标的位置、
大小、
形状
等
,
从而得到较完整的目标信息
[
3,
4
]
.
D
k
(
x,
y
)
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